Ученые создали новый тип материалов для наноэлектроники

Специалисты Химического факультета МГУ и ИПХФ РАН совместно с коллегами из Греции и Франции разработали новый подход к получению нанокомпозитов. Полученные материалы на основе полимеров и графена могут использоваться для оптоэлектроники. Исследование выполнено в рамках мегагранта и опубликовано в журнале Polymers.

После получения Андреем Геймом и Константином Новоселовым Нобелевской премии по физике в 2010 году, графен стал одним из самых обсуждаемых материалов. О нем узнали не только ученые, но и обыватели. И это понятно, ведь графен — двумерный слой углерода толщиной в один атом — обладает высокой прочностью и проводимостью. Такие качества делают его привлекательным для множества промышленных и научных отраслей.

За десятилетие во всем мире появились графеновые электроды, чипы, провода и другие элементы. И вот теперь ученым пришла в голову идея использовать графен по-новому.

Международная группа ученых, изучающих свойства и способы синтеза полимеров с различными свойствами и характеристиками, задумалась над идеей соединения графена и полимеров. Ведь полимерные соединения похожи на конструктор: можно заменить одни мономеры другими, и свойства материала изменятся.

«Мы синтезировали диблок-сополимеры, которые были «привиты» к химически модифицированному оксиду графена. Эти нанокомпозитные материалы можно использовать в наноэлектронике, для датчиков, мембран для очистки или транспортировки воды и газа, для хранения энергии», — рассказывает российский руководитель мегагрант-лаборатории функциональных органических и гибридных полимерных систем МГУ, к.ф.-м.н. Дмитрий Иванов.

Как объясняет один из авторов работы, профессор, доктор химических наук Апостолос Авгеропулос, полученные нанокомпозиты продемонстрировали повышенную термическую стабильность по сравнению с «пустыми» сополимерами, что обусловлено ковалентными связями между матрицами сополимеров и графеновыми листами. Полимерные нанокомпозиты — материалы, работать с которыми так же легко, как с пластмассами, однако они обладают лучшими показателями механических, тепловых, электрических и барьерных характеристик.

По словам ученых, сейчас сложно судить о взаимосвязи структуры и свойств соединений графена и полимеров из-за трудоемкости процесса внедрения. Эти взаимосвязи еще предстоит изучить, что станет большим шагом к широкому практическому применению полученных нанокомпозитов.

Отметим, что блок-сополимеры уже показали свою полезность — на их основе сейчас разрабатывается материал, который может стать заменителем кожи, а также идеальные имплантаты, которые можно буквально вливать в организм через микропроколы.

• #Новые материалы